Оценка долговечности конструкций подрельсовых оснований железнодорожного пути на основе шлакощелочных вяжущих

• Автор: Полетаев, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 144 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.

1 Состояние вопроса, цели и задачи исследований.

1.1 Шлакощелочные вяжущие и бетоны

1.1.1 Гидравлические вяжущие на основе щелочных металлов.

1.1.2 Щелочнощелочноземельные вяжущие вещества.

1.1.3 Шлакощелочные вяжущие и бетоны

1.2 Эксплуатационная долговечность шлакощелочных бетонов

1.2.1 Долговечность и наджность строительных изделий и конструкций

1.2.2 Опыт эксплуатации шлакощелочных бетонов.

1.3 Работа конструкций подрельсовых оснований железнодорожного пути

Выводы по главе.

Постановка цели и задач исследования
2 Материалы, использованные в исследованиях и методики экспериментов.
2.1 Материалы.
2.1.1 Доменный шлак.
2.1.2 Щелочные компоненты.
2.1.3 Переводные брусья из шлакощелочного бетона .
2.2 Методики исследования.
2.2.1 Определение минералогического и химического составов новообразований.
2.2.2 Определение параметров структуры
2.2.3Изучение физикомеханических свойств бетона конструкций.
Выводы по главе
3 Состав и структура бетона после длительной эксплуатации
3.1 Исследование изменения фазового состава продуктов гидратации шлакощелочного камня и бетона во времени.
3.2 Поровые характеристики шлакощелочного камня
3.2.1 Формирование поровой структуры в процессе гидратации минеральных вяжущих.
3.2.2 Классификация порового пространства искусственного камня.
3.2.3 Сравнительная оценка пористости портландцементного и шлакощелочного камня
3.2.4 Изменение дифференциальных и интегральных параметров пористости шлакощелочного камня во времени .
3.3 Микроструктура бетона после длительной эксплуатации
Выводы по главе.
4 Оценка состояния предварительно напряжнной арматуры конструкций
4.1 Механизм коррозионных процессов, протекающих на поверхности стальной арматуры в железобетонных конструкциях
4.2 Условия пассивации стальной арматуры
4.3 Реакционная мкость шлакощелочного бетона по отношению к стальной арматуре.
ВВЕДЕНИЕ


Достоверность результатов подтверждена данными экспериментальных исследований, выполненных с применением современных методов физикохимического анализа, достаточными статистическими выборками результатов. Работа выполнялась на кафедре Строительные материалы и технологии в Петербургском государственном университете путей сообщения МПС РФ. В современной науке о вяжущих веществах основу минеральных вяжущих систем представляют, в основном, соединения кальция. Впервые вяжущие свойства соединений магния отметил О. П. МчедловПетросян 6, а В. И. Журавлвым установлены такие свойства у соединений стронция и бария 7. В этих исследованиях были обнаружены вяжущие свойства у элементов II группы периодической системы Д. И. Менделеева. Бетон настоящего это бетон на основе портландцемента, представленный системой предельно высокоосновных минералов СзЭ, С, СзА, СБ. Это один из наиболее массовых и вместе с тем дефицитных технических продуктов нашего времени, обладающий многими положительными свойствами, сделавшими его хлебом строительства. Однако у портландцемента, наряду с неоспоримыми достоинствами, имеются и серьзные недостатки. Это прежде всего высокая энергомкость, низкая активность . МПа, отсутствие взаимодействия с глинистыми и пылевидными частицами, необходимость применения кондиционных крупных и мелких заполнителей и их обогащения. Наряду с портландцементом в строительстве используются, в качестве воздушных вяжущих, высокомодульные низкоосновные растворимые сткла в сочетании с различными отвердителями. Предпринимались попытки получения вяжущих веществ на основе жидких растворимых сткол и различных шлаков. А.И. Жилин в г. А в дальнейшим были получены водо и воздухостойкие вяжущие, способные твердеть также при повышенной относительной влажности и при пропаривании. Возможность же получения гидравлических вяжущих на основе щелочных металлов, в силу их очень высокой растворимости, по сравнению с оксидом кальция, исключалась . Таким образом, к шестидесятым годам XX века традиционно сложилось так, что круг вяжущих веществ ограничивался соединениями элементов основной подгруппы II группы периодической системы Д. И. Менделеева Мд, Са, Бг и Ва. Впервые новые вяжущие материалы были предложены В. Д. Глуховским 2 и получили дальнейшее развитие в работах его учеников и последователей П. В. Кривенко, Т. М. Петровой, И. А. Пашкова, Р. Ф. Руновой, Е. А. Старчевской, Г. С. Ростовской, Ж. В. Скурчинской, О. Н. Сикорского, Р. Л. Серых, И. Ю. Петренко, В. В. Гончарова, Г. В. Румыны, В. В. Чирковой, В. П. Ильина, В. А. Ракши, И. И. Астапова, А. Г. Гелеверы, Л. А. Маясовой, Е. К. Пушкарвой, В. Ю. Тимковича, А. Е. Алексенко, О. Я. Петропавловского, Б. С. Баталина, И. В. Белицкого, С. А. Ткаленко и других. Сопоставление процессов образования и химического выветривания силикатных горных пород с процессами формирования искусственного камня позволило В. Д. Глуховскому обнаружить определнную аналогию между ними 2. В процессе выветривания горных пород, обусловленного присутствием в них щелочей, безводные алюмосиликаты переходят в водные щелочные растворы, взаимодействуя с алюмосиликатами, образуют коллоидные соединения исходное вещество для синтеза щелочных новообразований типа слюд, гидрослюд, цеолитов. Синтезируемые водные системы в момент образования проявляют способность связывать дисперсные горные породы в камнеподобные тела эти новообразования представлены щелочными гидроалюмосиликатами состава РА0з2. Ю2пН РгОЗАЬОзбБЮгпНгО. Итогом работы было утверждение, что гидравлическими вяжущими свойствами, обладают не только соединения щелочноземельных металлов Са, Мд, Бг, Ва элементы II группы периодической системы Д. И. Менделеева, но и соединения щелочных металлов , 8, К, РЬ, Сэ элементы I группы, а также смеси этих соединений. Вяжущие на основе элементов I группы были названы грунтоцементами. Грунтоцементы представляют собой порошкообразные вещества, полученные помолом различных горных пород и отходов производств, не обожжнных или предварительно обожжнных, затворяемые растворами щелочей получающееся пластичное тесто постепенно твердеет и превращается в камнеподобное тело в естественных условиях, после тепловой или тепловлажностной обработки.